MoS2xSe2(1-x)納米管的可控制備、成分調(diào)控及能源器件應(yīng)用研究.pdf

1、過渡金屬二硫?qū)倩衔?MX2)具有二維層狀結(jié)構(gòu)、較大的層間空隙、超薄厚度、比表面積大等特點(diǎn)，在鈉離子電池、電化學(xué)析氫催化劑、光電探測等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。本論文制備MoS2xSe2(1-x)納米片自組裝納米管，并作為電池負(fù)極材料研究其儲鈉性能，主要內(nèi)容如下:
　　1.制備單層二硫化鉬和碳(MoS2∶C)超結(jié)構(gòu)納米片自組裝納米管，其中MoS2和C原子層相互交替構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。該MoS2∶C超結(jié)構(gòu)自組裝納米管具有以下四點(diǎn)優(yōu)勢:(i

2、)2H-MoS2(002)晶面層間距從0.615 nm寬化到0.98 nm，可以促進(jìn)鈉離子快速嵌入或脫出;(ii)導(dǎo)電碳層嵌入到MoS2層間能夠有效提高材料的電子電導(dǎo)率;(iii)組裝結(jié)構(gòu)能有效抑制充放電過程中MoS2納米片發(fā)生團(tuán)聚;(iv)緩沖鈉離子在嵌入和脫出過程中引起的體積效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，該MoS2∶C超結(jié)構(gòu)納米管具有良好的儲鈉性能。在10.0和20.0Ag-1大電流密度下，其放電容量分別高達(dá)295和187 mA h g-1，表現(xiàn)

3、出優(yōu)秀的倍率性能。同時(shí)，該納米管具有良好的循環(huán)性能（與第二次放電容量相比，在0.2，0.5和1.0 A g-1電流密度下循環(huán)200次后，其容量保持率分別為101.3％，108.2％和107.8％)和極高的首次庫倫效率(84％)。該MoS2∶C超結(jié)構(gòu)納米管居于目前所報(bào)道的最佳MoS2基電極材料之列。
　　2.采用硒化方法制備了碳摻雜的合金相三元Mo(Se0.85S0.15)2納米管，直徑為300 nm，管壁厚為50 nm，納米管有很

4、多的層狀結(jié)構(gòu)納米片組成的，具有良好的儲鈉性能。在電流密度2000 mA g-1下，該納米管的可逆放電容量高達(dá)360 mAh g-1，與50 mA g-1電流密度下的放電容量相比，其容量保持率為81.8％，表明該Mo(Se0.85S0.15)2∶C電極材料具有優(yōu)秀的倍率性能。與第二次放電容量相比，Mo(Se0.85S0.15)2∶C納米管在200，500和1000 mA g-1電流密度下循環(huán)100次后，其容量保持率分別為102.2％，10